【文献综述】纤维素酶的概述
纤维素酶简介
1引言纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，绝大多数由绿色植物通过光合作用合成。
微生物对纤维素的降解、转化是自然界中碳素转化的主要环节。
纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的多组分酶的总称。
目前，纤维素酶产品广泛应用于纺织、饲料、酿造、制药、造纸等行业，尤其是在纺织行业的应用范围目前正在不断扩大。
2纤维素酶纤维素酶的研究最早是1906年Seilliere在蜗牛的消化液中发现了分解纤维素的纤维素酶。
纤维素酶是能水解纤维素β-1，4-葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称，它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。
纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、软体动物、原生动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。
主要的有：康氏木霉、里氏木霉、黑曲霉、斜卧青霉、芽孢杆菌等。
丝状真菌产生的纤维素酶一般在酸性或中性偏酸性条件下水解纤维素底物，而嗜碱细菌产生的纤维素酶在碱性范围起作用。
纤维素酶分子是由球状的催化结构域(CD)通过一个富含脯氨酸或羟基氨基酸的连接桥(Linker)和纤维素结合结构域(CBD)三部分组成。
连接桥的作用可能是保持CD和CBD之间的距离。
纤维素结合结构域执行着调节酶对可溶和非可溶性底物专一性活力的作用，对酶的催化活力是非常必需的。
催化作用域的三维结构极其复杂，对酶的催化活力起决定作用。
[1，4]3纤维素酶对纤维素的作用机理目前，一种理论认为：纤维素酶水解纤维素是β-1，4-内切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(EG，Endo-β-Glucanase)，β-1，4-外切葡聚糖(纤维二糖水解)酶(CBH，Cellobiohydrolase)和β-葡萄糖苷酶(BG，β-Glucosidase)协同作用下进行的。
首先，EG酶随机水解切断无定型区的纤维素分子链，使结晶纤维素出现更多的纤维素分子基端，为CBH酶水解纤维素创造条件，CBH酶的水解产物纤维二糖则由BG酶水解成葡萄糖，因而纤维素酶水解纤维素的过程可以简单表示为：EG→CBH→BG。
纤维素酶
纤维素酶
cellulase
Cas号【9012-54-8】MDL: --MFCD00081510
Beilstein EINECS: --232-734-4
分子式
分子量
别名1,4-(1,3:1,4)-β-D-Glucan 4-glucanohydrolase
性状白色的粉体。
能将纤维素降解成葡萄糖的一组酶的总称，主要包括从木霉培养物中提取的纤维素酶和从黑曲霉菌培养物中提取的半纤维素酶。
根据酶的来源，其分子量最低为5000，最高达400
000。
最适pH值4.0～5.0，最适温度40～60℃。
1u 指在pH 5.0 、37 °C（2 hr培养时间）条件下裂解从纤维素中裂解1.0 μmole的葡萄糖。
质量标准
贮存储存温度2-8°C
用途纤维素酶能裂解纤维素、地衣多糖、大麦葡聚糖和纤维低聚糖纤维三糖至纤维六糖中的内切-1,4-β-D-糖苷键。
它不能切割纤维二糖或p-硝基苯-β-D-葡萄糖苷.
这种酶也可以切割依靠分解木糖甙丝氨酸键从多肽中心切割完整的糖胺聚糖(glycosaminoglycan）。
纤维素酶
一、纤维素酶概述：纤维素酶是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶。
由于纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力，已被国内外业内人士看好，将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种，甚至在中国完全有可能成为第一大酶种，因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。
纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。
在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以增加原料的利用率，并对酒质有所提升。
纤维素酶在畜禽生产中的应用：常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。
除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。
纤维素酶种类繁多，来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
二、公司产品纤维素酶产品用途及使用说明：作为微生物饲料、肥料添加使用，主要功效如下：微生物饲料：1．补充动物体内同源酶的不足，促进动物消化吸收，提高饲料利用率。
2．摧毁植物细胞壁，促进营养吸收作用,促进动物生长，提高机体免疫功能3．消除抗营养因素，释放矿物元素和其他微量元素，促进动物健康生长。
4.产生有益代谢物,抑制和杀死有害菌,调节动物的消化系统微生态平衡。
产品配方：豆壳粉、草粉、微量元素、纤维素酶等。
产品使用量：80克—100克/吨（建议使用量）质量指标：纤维素酶≥100000 u/g保存方法：25℃以下阴凉干燥保存。
保质期：12个月。
纤维素酶及其应用综述
纤维素酶及其应用综述摘要本文介绍了纤维素酶的组成及其来源，对纤维素酶在食品、畜牧、制浆造纸及生物质能源开发等领域的应用进行了综述，并对其进行了展望。
关键词新能源；纤维素酶；应用随着资源枯竭、能源短缺及环境污染等问题日益加剧，世界各国都在寻找开发新能源。
纤维素是植物材料的主要组成部分，也是地球上数量最丰富的可再生资源。
但是这些纤维素大部分没有被利用，造成巨大的资源浪费，还造成环境污染。
纤维素酶是一组能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称。
利用纤维素酶将纤维素转化为人类急需的能源和化工原料，对于人类社会解决上诉问题具有重大的现实意义[1]。
1 纤维素酶的组成及其来源纤维素酶的组成比较复杂，根据其催化反应功能的不同可分为内切葡聚糖酶（1，4-β-D-glucan glucanohydrolase或endo-1，4-β-D-glucanase，EC3.2.1.4），来自真菌的简称EG，来自细菌的简称Cen、外切葡聚糖酶（1，4-β-D-glucan cellobilhydrolase或exo-1，4-β-D-glucannase，EC.3.2.1.91），来自真菌的简称CBH，来自细菌的简称Cex）和β-葡聚糖苷酶（β-1，4- glucosidase，EC.3.2.1.21）简称BG。
微生物是纤维素酶的最主要来源，其余生物生产的纤维素酶缺乏大规模应用的实际意义，采用微生物生产是最为方便和有效的方法[2]。
不同微生物合成的纤维素酶在组成上有显著的差异，对纤维素的降解能力也大不相同。
细菌与放线菌生产的纤维素酶产量均不高，在工业上很少应用。
而真菌具有产酶的诸多优点：产酶能力强，产生的纤维素酶为胞外酶，便于酶的分离和提取，且产生纤维素酶的酶系结构较为合理；酶之间有强烈的协同作用，降解纤维素的效率高，是工业生产的主要菌种[3]。
如木霉属（Trichoderma）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）和枝顶抱雄属（Acremonium）的菌株等就是对纤维素作用较强的菌种。
纤维素酶的生产及应用论文
纤维素酶的生产及应用论文纤维素是一种在植物细胞壁中广泛存在的复杂多聚糖，由纤维素酶降解后可以产生出可再利用的糖基化合物，如葡萄糖。
纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，可以通过微生物、真菌等生物和工程菌株生产。
纤维素酶在生物质转化、饲料添加剂、纸浆加工等领域有着重要的应用。
在生产方面，纤维素酶的生产可以通过发酵的方法进行。
其中，利用微生物生产纤维素酶的工艺最为常见。
在微生物方面，产纤维素酶的菌株包括链霉菌、枯草杆菌、曲霉菌等。
利用工程技术改造菌株，提高纤维素酶的产量和稳定性。
生产纤维素酶的培养基中，含有适量的碳源、氮源和矿物质等物质，以提供菌株生长和纤维素酶合成需要的养分。
纤维素酶在工业领域的应用非常广泛。
首先，在生物质转化领域，纤维素酶可以用于生物燃料的生产。
通过纤维素酶的作用，将生物质中的纤维素降解为可发酵的糖基物质，然后利用发酵微生物转化为生物燃料。
这一过程被认为是一种可持续发展的能源形式，对减少化石燃料的使用和环境保护具有重要意义。
其次，在饲料添加剂领域，纤维素酶也具有广泛的应用。
动物在消化纤维素时，需要依赖肠道中的微生物产酶，而常规饲料往往存在着无法充分消化利用纤维素的问题。
因此，将纤维素酶添加到饲料中，可以提高家畜对纤维素的降解效率，增加其对纤维素的利用率，从而提高饲料效益。
此外，纤维素酶还可以在纸浆加工中被广泛应用。
纸浆中的纤维素是造纸过程中的重要原料，通过纤维素酶的作用，可以实现纤维素的部分降解，从而提高纸浆的流动性和可加工性。
此外，在纸浆回收过程中，纤维素酶也可以用于去除纸浆中的沉积物，提高纸浆回收的效率。
总之，纤维素酶的生产和应用具有重要的意义。
通过生产纤维素酶，可以提高生物质的利用率，实现可持续能源的开发。
在饲料添加剂和纸浆加工领域，纤维素酶也可以提高纤维素的利用率，提高生产效益。
未来，随着生物技术的发展，纤维素酶的生产和应用将会得到进一步的推广和发展。
纺织用纤维素酶
纺织用纤维素酶纤维素是一种常见的天然聚合物，存在于植物细胞壁中，是植物结构的重要组成部分。
纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，具有重要的应用价值。
本文将介绍纤维素酶的特点、应用领域以及其在纺织行业中的应用。
纤维素酶是一类能够降解纤维素的生物酶。
纤维素是由纤维素纤维组成的复杂聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-葡萄糖苷键连接而成。
纤维素酶能够通过水解纤维素的β-1,4-葡萄糖苷键，将纤维素分解为较小的可溶性寡糖和葡萄糖，从而实现对纤维素的降解。
纤维素酶主要包括纤维素酶I和纤维素酶II两类。
纤维素酶I主要作用于纤维素晶体的表面，将纤维素分解为可溶性纤维素和微晶纤维素。
纤维素酶II则作用于纤维素的内部链结，将纤维素分解为可溶性寡糖和葡萄糖。
纤维素酶具有广泛的应用领域。
首先，在食品工业中，纤维素酶可以用于酿造、酿酒和食品加工等过程中，帮助分解植物细胞壁中的纤维素，提高产品的质量和口感。
其次，在生物能源领域，纤维素酶可以用于生物质能源的生产中，将纤维素转化为可用于发酵的糖类物质，用于生产生物乙醇和生物氢等能源。
此外，纤维素酶还可以应用于农业领域，用于改善动物饲料的消化吸收效果。
在纺织行业中，纤维素酶也有着重要的应用。
纺织品通常由纤维素纤维构成，而纤维素酶可以帮助降解纤维素纤维表面的纤维素，使其变得柔软而有弹性。
这种处理后的纤维素纤维具有更好的手感和舒适度，被广泛应用于纺织品的生产中。
此外，纤维素酶还可以用于纺织品的漂白和染色过程中，帮助去除纤维素的残留物和改善染色效果。
纤维素酶在纺织行业中的应用主要分为两类：预处理和后处理。
预处理是指在纺织品生产之前对纤维进行处理，以改善纤维的性质和品质。
纤维素酶可以用于纺织品的预处理过程中，帮助降解纤维素，使纤维变得柔软、有弹性，并且能够提高纤维的染色性能。
后处理是指在纺织品生产之后对纤维进行处理，以改善纺织品的性能和品质。
纤维素酶可以用于纺织品的漂白和染色后处理过程中，帮助去除纤维素的残留物，提高纺织品的柔软度和舒适度。
纤维素酶的结构与功能综述
纤维素酶的结构与功能综述纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，由微生物、真菌和一些动物体内产生，并广泛应用于生物质转化和生物能源生产等领域。
纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，由纤维素链通过3-1,4-β-葡聚糖键连接而成，其高度结晶和抗酶解性质使其难以被降解。
纤维素酶通过裂解纤维素链将其转化为可利用的小分子糖类，具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶主要包括纤维素酶和β-葡聚糖酶两类酶。
纤维素酶主要作用于纤维素链的内部连接键，将其裂解为较短的纤维素链和纤维素微颗粒，如内切酵素和聚合酶等。
β-葡聚糖酶主要作用于纤维素链的末端葡糖单元，将其裂解为终末葡糖和低聚糖，如终端酶和糖苷水解酶等。
两类酶在纤维素降解中协同作用，形成纤维素降解的完整酶系统。
纤维素酶的结构与功能密切相关。
纤维素酶具有复杂而多样的结构，通常由一个或多个结构域组成，包括纤维素结合结构域、催化结构域和辅助结构域等。
纤维素结合结构域具有特定的结构和纤维素结合能力，使酶能够与纤维素进行特异性的结合。
催化结构域则可将纤维素链裂解为较短的纤维素链。
辅助结构域可与其他酶或辅酶相互作用，增强纤维素酶的活性和稳定性。
此外，纤维素酶还可以通过基因工程技术进行改造和优化，以提高其酶活和抗抑制物能力。
纤维素酶的功能主要体现在纤维素的降解和生物能源生产中。
纤维素酶通过裂解纤维素链，将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产，如生物乙醇、生物丁醇和生物丙酮等。
纤维素酶广泛应用于生物质转化、生物酿造、纸浆生产和饲料添加等领域，可提高资源利用效率和环境可持续性。
此外，纤维素酶还具有重要的应用前景，如抗抑制物能力的改进、多种纤维素酶混合体系的构建和高效纤维素酶的发现等。
综上所述，纤维素酶是一类重要的酶，具有复杂而多样的结构和功能。
纤维素酶通过裂解纤维素链，将其转化为可利用的糖类供能源和化学品生产，具有重要的经济和环境意义。
纤维素酶的结构与功能研究为其改造和优化提供了理论和实践基础，具有重要的应用前景。
纤维素酶概述
Breaka资料g仅e供参o考,f不当t之h处e，请n联系o改n正。covalent in the cellulose
纤维素的水解过程
Hydrolysis of the individual cellulose it into smaller sugars
Fig.3 Mechanism of cellulolysis
Hydrolysis of disaccharides and tetrasaccharides into glucose
纤维素酶的来源
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
真菌(mainly)：
木霉属(Trichoderma)、曲霉属（Aspergillus）和青霉属(Penicillium），如 绿色 木霉菌(Trichoderma viride),康宁木霉菌(Trichoderma koningii),黑曲霉 （Asp.niger），绳状青霉、变幻青霉等.
全球粮食危机
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粮农组 织食品 价格指 数和农 产品价
格指数
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Straws of Crop
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纤维素的分子结构
纤维素(Cellulose)是植物细胞壁的主 要组分之一,占植物秸秆干质量的 40%～50%。 纤维素(Cellulose)：是由D-吡喃型葡 萄糖基经β-1,4 糖苷键联结而成的直 链多糖直链状大分子纤维素折迭起来， 形成具有高结晶的基本构成单位，由 这种基本构成单位集中起来构成微小 的结构单位，再由很多的微小单位构 成纤维素。
纤维素酶
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王 琦034120080 王 璐034120116 白岩青034120151 高 雷034120251
4 在食品工业中的应用
纤维素酶在食品工业中的应用极为广泛。 用纤维 素酶处理茶叶制备速溶茶，可有效提高速溶茶提 取率，提高稳定性，制成的速溶茶不仅保持茶叶 天然的色、香、味和营养成分，而且无不溶性渣 滓，饮用方便。用于果蔬榨汁、花粉饮料有利于 细胞内物质渗出、增加出汁率、减少压榨压力， 具有促进汁液榨取和澄清的作用。纤维素酶处理 植物可使细胞壁发生不同程度改变，从而提高细 胞内含物提取率。用于处理大豆，不仅可促使其 脱皮、增加从豆类中提取优质水溶性蛋白质得率， 还可以回收豆渣中的蛋白质和油脂，提高原料利 用率。
应用：
1 农牧业上的应用：
目前纤维素酶多与其它酶共同制成复合酶制剂， 其中含纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、淀粉酶、 蛋白酶等。在农业实践中已有很大成效，如，用 于饲料可使鸡增重20％～30％，鸡产蛋率提高7 ％。饲料转化率提高5％～8％，猪增重16％～ 23％，饲料利用率提高12.4％。罗非鱼增重12 ％～16％。并且酶化饲料比加酶饲料好。对于牛 羊等草食性动物也有较好的效果，犊牛增重提高 10％～14.1％，羔羊增重提高16.87％。
3 造纸业上的应用
用纤维素酶和半纤维素酶结合处理，可促进脱墨 过程，并且能在低pH值的纸浆中进行脱墨。现 在采用的透印版印刷法，其采用的油墨中含有的 干性油和干性树脂，能与纸张形成广泛的交联网 络，因而传统方法较难将这种墨脱去。帕拉萨德 (D．Y．Parasad)等用纤维素酶和半纤维素酶共 处理，已能将这种油墨脱下，并使纸纤维的洁白 度、自由度和强度均有所上升，同时也节约了在 传统方法中使用的化学原料。
2 纺织业中的应用
纤维素酶研究报告
纤维素酶研究概述摘要纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。
细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。
产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。
纤维素酶在食品行业和环境行业均有广泛应用。
在进行酒精发酵时，纤维素酶的添加可以增加原料的利用率，并对酒质有所提升。
由于纤维素酶难以提纯，实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶，如淀粉酶（amylase）、蛋白酶（Protease）等。
纤维素酶种类繁多，来源很广。
不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。
由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。
关键词：纤维素酶，研究方向，作用机理引言纤维素是自然界中分布最为广泛的生物资源，我国每年产生的纤维素资源总量超过15亿吨。
但是，由于降解工艺的不成熟，成本过高等问题的存在，限制了纤维素的应用。
随着科学技术的发展，可再生能源的应用成为了研究热点。
纤维素作为自然界中数量最为庞大的可再生资源将会成为能源、化工领域的重要材料。
同时，纤维素资源的有效利用对于解决世界能源危机，粮食短缺和环境污染等问题有着重要意义[1]。
而在这一过程中纤维素酶就要扮演最为重要的那一个角色。
纤维素酶的发展纤维素酶的基础研究是从五十年代开始的.五十年代初,选育与培养产生纤维素酶的微生物方法,特别是纤维素酶分析方法不够完善,而且研究目的也只是消极地为了防止微生物腐蚀木材和纸张制品.进入六十年代后,微生物选育与培养以及纤维素酶分析技术有了迅速的进步。
在最初的几年间论文数量呈倍数增长，更不用说现在了。
近年来有关纤维素酶的基础研究,包括酶的氨基酸序列、基因的克隆与表达、酶蛋白的空间结构与功能,以及酶蛋白的基因调控等诸多方面都取得显著进展。
到目前为止,登记在Swiss2Protein数据库的纤维素酶的氨基酸序列有649条,基因序列有433条。
我国对纤维素酶的研究始于上世纪50年代,迄今已有50多年的历史。
在纤维素酶的菌种开发、发酵培养、基因的克隆与表达,以及纤维素酶在纺织、能源等方面的应用都取得较大进展[2]。
纤维素酶的研究概述
纤维素酶的研究概述纤维素酶是一类能够降解植物细胞壁中主要成分纤维素的酶。
纤维素是一种由葡萄糖分子组成的结构复杂的多糖，是植物细胞壁的主要组分之一、纤维素酶的研究对于生物能源开发、食品工业和生物材料等领域具有重要意义。
本文将对纤维素酶的研究进行概述，并重点介绍纤维素酶的分类、产生机制以及应用前景。
纤维素酶可分为三类：纤维素酶I（endoglucanases），纤维素酶II （exoglucanases）和纤维素酶III（cellobiohydrolases）。
纤维素酶I主要作用于纤维素链的内部，将纤维素链的内部结构打断，形成较短的纤维素链。
纤维素酶II主要作用于纤维素链的末端，将纤维素链的外部结构进行逐渐剥离，形成葡萄糖单元。
纤维素酶III则将纤维素链的葡萄糖单元一一地逐个剥离。
纤维素酶I和II是纤维素降解的主要酶类，而纤维素酶III则是降解纤维素后期产物的关键酶。
纤维素酶的产生机制也是研究的重点之一、目前已经发现了很多能够产生纤维素酶的微生物，如Trichoderma reesei、Clostridium thermocellum等。
这些微生物通过基因表达调控、产酶培养条件的优化以及基因工程等手段，能够高效产酶。
此外，一些植物和动物体内也存在能够产生纤维素酶的微生物群落。
这些微生物在生态系统中扮演着降解植物细胞壁的重要角色。
纤维素酶的研究不仅对于生物能源开发具有重要意义，还在食品工业和生物材料领域具有广阔的应用前景。
纤维素酶可以将纤维素降解为葡萄糖等可直接利用的碳源，为生物能源的生产提供了重要的技术支持。
此外，纤维素酶还可以应用于食品工业中，用于果汁榨取、奶酪生产等过程中的纤维素降解。
同时，纤维素酶还可以应用于生物材料领域，用于纤维素纤维的改性和增韧。
总结而言，纤维素酶的研究是一个富有挑战性和前景广阔的领域。
通过研究纤维素酶的分类、产生机制以及应用前景，可以更好地理解纤维素在生物体内的降解过程，并为生物能源开发、食品工业和生物材料等领域的发展提供重要的技术支持。
综合讲解纤维素酶
中科院微生物研究所董志扬等用康宁木霉通过γ射线照射和亚硝基胍交替处理，诱变出一株纤维素酶高产菌株T801，其产酶能力提高1.77倍。
01
青岛海洋大学管斌等对里氏木霉进行低剂量、反复多次紫外线、亚硝基胍复合诱变处理方法，用“以2-脱氧葡萄糖作为降解产物阻遏物”高效筛选方法，选育得到一株抗分解代谢阻遏的突变株，纤维素酶活力提高三倍。
PART 02
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秸秆酒精流程
木质纤维素预处理技术有待进一步优化和提高。由于天然纤维素原料的结构复杂的特性，使得其纤维素、半纤维素和木质素三者不能有效分离；另外伴随产生一些中间副产物，实验表明，这些物质抑制酵母的生长和代谢，最终影响乙醇产率。
缺乏高效的纤维酶菌株，现有的纤维素酶制剂水解效果较低，使得酶解糖化经济成本较高，当前生产一吨纤维乙醇需要酶制剂成本在2200～2600元。高产菌株
70-80年代国外主要采用诱变育种方法获得筛选高产菌，包括随机诱变和有目标诱变，其主要策略是： 解除分解代谢阻遏，解除葡萄糖、甘油等易分解代谢碳源对产酶阻遏，或筛选2-deoxyglucose抗性。 提高酶的胞外分泌性，如筛选对细胞壁合成抑制作用的化学物质抗性菌株 筛选β-葡萄糖苷酶高产菌株，设计β-glucosidase作用的有色底物，获得解除分解代谢阻遏高产突变株。
结晶纤维素
C1
无定形纤维素
纤维二糖
βG
葡萄糖
Cx
应用
纺织 棉布后整理、生物抛光
饲料工业 饲料酶、秸秆青贮
啤 酒 工 业
食品及 发酵工业 果汁加工、功能性成分提取 中草药成分提取
酒 精 发 酵 玉米酒精 红薯酒精 秸秆酒精
PART 01
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纤维素酶
纤维素酶的介绍
纤维素酶是采用优良纤维素酶菌株，经液体深层发酵精制而成的高效酶制剂。
纤维素酶的机理
纤维素、地衣多糖和谷类 b-D葡聚糖中的1,4-b-D-葡萄糖苷键可以被纤维素酶水解并释放出单个葡萄糖单元。
纤维素链状结构中心的无规则非晶体区域首先受到内葡聚糖酶的作用， 1,4-b-D-葡萄糖苷键被随机切割，由此在链内产生纤维低聚糖。
纤维水解酶I和纤维水解酶II对纤维低聚糖的还原性和非还原性末端进行作用，释放纤维二糖。
b-葡萄糖苷酶作用于释放出的纤维二糖产生b-D-葡萄糖。
纤维素酶的特性
最佳pH范围是4.8-5.2
最佳温度范围是55-60℃
纤维素酶的规格
粉末：150000U/g
粉末：20000U/g
液体：20000U/g
纤维素酶的应用
1. 饲料工业SUKACell用量：0.05-0.1%
2. 纺织工业SUKACell用量：2.5-5g/kg 衣物重（5：1 水与衣物比率）5-10 g/kg 衣物重（10：1 水与衣物比率）
3. 造纸工业的酶用量请根据专业技术人员指导进行。
纤维素酶的包装及存储
本产品为1kg/铝箔袋、25kg/袋，可根据客户需要更换包装。
存放于阴凉干燥处，避免阳光直射。
纤维素酶含有大量活性物质，在低温下（25℃以下，但不能冷冻）贮存时，其活性可保持相当长时间。
纤维素酶的供应地
纤维素酶的联系方式。
纤维素酶的研究概述
纤维素酶的研究概述摘要：由于纤维素酶对地球上广泛存在的纤维素具有水解作用，已经被应用于越来越多的领域。
纤维素酶是多酶体系，它由内切葡聚糖酶、外切葡聚糖纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶三种组分组成，三种组分协同作用才能降解纤维素。
不同菌种分泌的纤维素酶的三种组分比例不同，故其在发挥作用是的活性也有很大区别。
因此，纤维素酶高产菌种的选育非常重要，主要手段有常规理化诱变、基因重组技术、基因定位突变技术、细胞融合技术。
其在工业上主要采用液态发酵生产。
关键字：纤维素酶菌种选育液态发酵1纤维素酶简介纤维素酶是一种对纤维素大分子的水解具有特殊催化作用的活性蛋白质，它是一组酶的总称，不是单成分酶，而是由多个酶起协同作用的多酶体系。
其外观为灰白色的无定形粉末或液体；最适作用温度为40℃~55℃；反应最适PH值为4.0~6.0；在40℃~70℃以下稳定存在；溶于水，几乎不溶于乙醇、乙醚和氯仿等有机溶剂；该酶催化效率高，比一般酶高106~107倍。
自1906年Seillere在蜗牛的消化液中发现纤维素酶至今已有一百余年了，现在纤维素酶已被广泛应用于食品、酿酒、饲料加工、纺织、洗衣、农业等多个领域[1]。
食品方面，纤维素酶被应用于果实和蔬菜加工、油料作物加工、茶叶加工、酒精生产、啤酒生产、食醋酿造、酱油酿造等生产工艺。
在饲料工业中，纤维素酶用来制备低纤维饲料、饲料酶制剂、水解植物纤维生产饲料酵母。
在纺织工业中，纤维素酶被用于纤维改性，真丝脱胶，染整的退浆、精炼、整理加工等方面。
纤维素酶还被用于解决“白色污染”问题。
纤维素酶用于造纸工业，利用外切纤维素酶只从末端切断纤维素的作用原理，可以提高纸张的光洁度[2]。
纤维素酶在自然界分布极为广泛，昆虫、软体动物、高等植物、细菌、放线菌和真菌都能产生纤维素酶[3]。
反刍动物的瘤胃以及猪大肠也有分解纤维素的细菌存在。
纤维素酶的来源主要有三方面：植物、动物和微生物。
纤维素酶虽然在植物中广泛存在，且在植物发育的某些阶段发挥着水解细胞壁的作用，如果实成熟、蒂柄脱落等，但从植物中提取纤维素酶比较困难，且含量不高。
纤维素酶研究综述_王巧兰
34 799 人 # 自 然 村 $ 乡 镇 本 来 就 是 一 个 很 好 的
% 合作组织 &! 每个乡 镇 都 拥 有 农 资 供 销 社 $ 信 用 合作社等具有合作性质的组织 ! 但大多名存实亡 ! 失去了合作 的 意 义 ! 当 前 要 在 现 有 的 基 础 上 进 行 大力改造 ! 加强供销社 $ 信用合作社的合作功能 # 或者按照现 代 管 理 制 度 ! 参 照 现 代 企 业 制 度 的 有
是这一领域的研究与实际应用还有一定距离的主要原因纤维素酶在食品酿造行业农副产品深加工饲料医药环境保护和化工等领域有着非常广阔的应用前景和应用潜力纤维素酶底物及其复杂结构纤维素的分子结构及大小纤维素分子是糖苷键相联结而构成的具有复杂结构的结晶分子纤维素分子的聚合度变化很大
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湖北农业科学
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纤维素酶复合酶概述
纤维素酶复合酶概述纤维素酶是一类能够降解纤维素的酶，由多种纤维素酶复合酶组成。
纤维素是由纤维素链构成的复杂多糖，在植物细胞壁中起到结构支撑的作用。
然而，由于其结构特殊以及植物细胞壁的复杂性，纤维素分解一直是一项具有挑战性的任务。
纤维素酶复合酶通过协同作用，能够高效地降解纤维素，成为生物质能源开发的重要工具。
β-1,4-葡聚糖酶（Endo-1,4-β-glucanase）是纤维素酶复合酶中最重要的成员之一、它能够在纤维素链内切断β-1,4-糖苷键，产生具有还原性的寡糖片段。
β-1,4-葡聚糖酶的作用对于纤维素链的降解非常关键。
β-1,4-葡聚糖苷酶（Cellobiohydrolase）是纤维素酶复合酶中的另一个重要成员。
它能够沿着纤维素链的末端逐步切断两个葡萄糖单元，生成葡萄糖二聚体。
β-1,4-葡聚糖苷酶通常分为两类，一类是在纤维素链上依次切断产生葡萄糖单元的过程中，最后释放葡萄糖分子的外切酶（exo-acting），另一类是发生内切后释放葡萄糖分子的内切酶（endo-acting）。
β-1,4-葡聚糖水解酶（β-Glucosidase）是纤维素酶复合酶中的第三个重要成员。
它能够将葡萄糖二聚体或寡糖降解为单糖，如葡萄糖。
β-1,4-葡聚糖水解酶的存在可以有效地解除葡萄糖单元的限制，加速纤维素降解的速度。
纤维素酶复合酶通过这三类酶的协同作用，能够高效地切割纤维素链，将其降解为单糖。
在自然界中，许多微生物和真菌能够生产纤维素酶复合酶。
这些产生纤维素酶复合酶的生物通常生活在寒冷、湿润或富含纤维素的环境中，如深海底层、河底、土壤和消化道。
纤维素酶复合酶在它们的生活环境中起到关键的作用，帮助它们消化纤维素，获得能量。
纤维素酶复合酶的应用也非常广泛。
由于纤维素是生物质的主要组分之一，纤维素酶复合酶可以在生物质能源开发中发挥重要作用。
当前，研究者们正在寻找和开发具有高降解效率、高耐受性和高效稳定性的纤维素酶复合酶，以提高生物质能源的转化效率。
食品加工过程中纤维素酶的应用技术优化研究
食品加工过程中纤维素酶的应用技术优化研究引言：食品加工是将原始食材经过一系列的加工处理，以改善食品品质、延长保质期等目的。
在过去的几十年里，食品加工技术取得了巨大的进步，其中纤维素酶的应用在食品加工中发挥着重要的作用。
本文将探讨纤维素酶的应用技术优化研究。
一、纤维素酶的概述纤维素酶是一种能够降解植物纤维素的酶，它可以将纤维素分解为可溶性纤维素和不可溶性纤维素，并释放出大量的营养物质。
纤维素酶可以通过生物法和化学法两种方式得到。
在食品加工过程中，纤维素酶可以被应用于面粉、果汁等产品的制作中，以提高产品的品质和口感。
二、纤维素酶在面粉制作中的应用面粉是人们生活中常见的食材之一，其加工过程中纤维素酶的应用可以大大提高面粉的品质。
首先，纤维素酶可以将面粉中的纤维素分解为可溶性纤维素，使得面粉的稳定性和加工性能得到提升。
其次，纤维素酶还可以释放出一些有利于面团膨松的气体，使得制作的面食更加松软和可口。
因此，通过优化纤维素酶的使用量和处理时间，可以得到更理想的面粉制作效果。
三、纤维素酶在果汁加工中的应用果汁是一种常见的饮料，其加工过程中纤维素酶的应用可以改善果汁的口感和营养价值。
果汁中的纤维素会使得果汁产生浑浊的现象，通过添加适量的纤维素酶，可以将果汁中的纤维素分解为可溶性纤维素，从而使果汁变得清澈透明。
此外，纤维素酶还可以释放出果汁中的营养成分，提高果汁的口感和营养价值。
因此，在果汁加工中，合理控制纤维素酶的添加量和处理时间是非常重要的。
四、纤维素酶应用技术的优化研究为了更好地应用纤维素酶技术，科研人员通过对纤维素酶的产量和酶解效果进行优化研究。
首先，通过选择适宜的菌株和培养条件，可以提高纤维素酶的产量和纤维素的降解效果。
其次，研究人员还研究了纤维素酶的酶解机制和降解产物，以深入了解纤维素酶的作用过程。
最后，利用基因工程技术对纤维素酶进行改良，可以提高酶解效率和稳定性。
通过这些优化研究，纤维素酶的应用技术将进一步完善。
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文献综述生物工程纤维素酶的概述【摘要】纤维素作为地球上分布广，含量丰富的碳水化合物，它的降解是自然界碳素循环的中心环节。
纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机，粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义。
本文就纤维素酶的应用进行一个简要的概述。
【关键词】纤维素酶；纤维素酶的实际应用：应用前景1. 纤维素的概况1.2 纤维素酶的分类纤维素酶的组成比较复杂,通常所说的碱性纤维素酶是具有3～10 种或更多组分构成的多组分酶。
根据其作用方式一般又可将纤维素酶分为3 类: 外切β- 1, 4-葡聚糖苷酶( 简称CBH) 、内切β-1, 4- 葡聚糖苷酶( 简称EG)和β- 1, 4- 葡萄糖苷酶( 简称BG) [1]。
在这3 种酶的协同作用下,纤维素最终被分解成葡萄糖。
到目前为止, 还没有能够在碱性条件下分解天然纤维素的纤维素酶。
碱性纤维素酶是一种单组分或多组分的酶, 只具有内切β- 1, 4- 葡聚糖苷酶( 又称CMC酶) 的活性, 有的还与中性CMC 酶组分共存[2]。
1.3 纤维素酶的作用机理纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时, 可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质, 有利于动物胃肠道的消化吸收[3]。
同时, 纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌, 补充内源酶的不足, 并对内源酶进行调整, 保证动物正常的消化吸收功能, 起到防病、促生长的作用, 消除抗营养因子,促进生物健康生长。
半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液, 增加消化物的粘度, 对内源酶造成障碍, 而添加纤维素酶可降低粘度, 增加内源酶的扩散, 提高酶与养分接触面积, 促进饲料的良好消化。
而纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物, 在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物, 从而使消化道内的消化作用得以顺利进行[4]。
也就是说纤维素酶除直接降解纤维素, 促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外, 还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化[5]2. 纤维素酶的一些历史及研究成果在吴琳,景晓辉,黄俊生[3]的产纤维素酶菌株的分离，筛选和酶活性测定中，他们利用“采样—培养—分离单菌落—初筛—复筛—测OD值”的方法筛选出分解纤维素能力较强的菌株。
[结果]经反复培养和划线分离从80份样品中初选出35株具有分解纤维素能力的菌株。
其中10株由白转绿,长势较好;6株深绿色,长势一般;4株绿色,长势较好。
这20株都产孢子,被初步鉴定为绿色木霉。
用刚果红培养基进行复筛选,得到9株透明圈较大的菌株。
将这9株菌株再进行发酵培养,用DNS法进行酶活测定得到2株酶活较强的菌株。
这2株菌株被鉴定为棘孢木霉。
通过滤纸崩解测试筛选出20株降解纤维素能力较强的菌种。
DNS法酶活测定结果表明采自甘蔗堆积处和甘蔗地的2个菌株的产酶活性最高。
得到的结论采自甘蔗堆积处和甘蔗地的2个菌株可以作为降解纤维素的新菌种[7]。
在苏贝，韩峰，于文功（中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室山东青岛266003）海洋细菌Cellulophaga sp. QY201 产内切纤维素酶发酵条件的研究中，研究人员采用的材料及方法：测酶活用羧甲基纤维素钠（CMCNa）购自Fluka；酸水解干酪素购自北京鼎国（Genview 分装）；蛋白胨、酵母提取物购自上海生工；其它试剂均为国产分析纯。
TB-12R-3F 振荡摇床为日本Takasaki Scientific Instruments Co. 产品；J2-MC 冷冻离心机为Beckman 公司产品。
唯一碳源基础培养基组成如下：（w/v）CMCNa 0.3 %, NaCl 3 %,（NH4）2SO4 0.2 %, Na2HPO4 0.15%, NaH2PO4 0.1 %, 100 kPa 灭菌15 分钟。
粗酶液的制备：不同发酵条件下的发酵液经10000 r/min 离心10 min 后，上清液即为粗酶液。
纤维素酶活力测定：取0.9 mL 1 %（w/v）CMCNa 底物（0.02 mol/L pH 7.0 磷酸盐缓冲液配制）加入0.1 mL 酶液，在50 ℃下温育10 min,迅速加入1 mL DNS 试剂，沸水浴5 min 后，迅速冷却，加5 mL 蒸馏水，于520 nm 下测定吸光值。
用100℃灭活5 min 的酶液作对照。
在此条件下，每分钟产生1 μmol还原糖的酶量定义为一个酶活力单位（U）。
他们得到结论经发酵条件优化，确定海洋细菌Cellulophaga sp. QY201产纤维素酶的最佳培养基配方为（w/v）：CMCNa 0.5 %，CaSein0.3 % ，NaCl 3 % ，MgSO4·7H2O 0.3 % ，Na2HPO4 0.15 % ，NaHPO4 0.1 %，pH=7.0。
最适培养条件为：500 mL 三角瓶装液150 mL，温度28℃，转速100 r/min,发酵时间36 h。
优化后发酵液上清的酶活最高可达7.85 U/mL，约为优化前的3.5 倍。
在发酵优化过程中发现，菌株Cellulophaga sp.QY201生长及产酶对NaCl 和Mg2+ 有一定的要求，表明了其海洋微生物的特性。
经过优化所得的发酵培养基和培养条件使产酶量大幅度提高，且稳定性好，为纤维素酶的大规模制备以及以后的分离纯化和性质研究工作奠定了基础[8]。
在孔凯,孟宁,冯琳,李师翁(兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070)产纤维素酶细菌的分离鉴定及产酶特性研究里。
他们利用刚果红染色鉴定法用接种针将斜面单菌落转移到复筛产酶培养基,25℃恒温培养3 d,向培养皿中加入适量1 mg/mL的刚果红溶液,染色1 h后,用1 mol/L的NaCl溶液洗脱.得到的结果是菌株的分离纯化与筛选从取自青藏高原的一份牦牛粪材料中,经稀释涂布平板分离到能在以CMC为唯一碳源的培养基中生长的菌株6株,用刚果红染色,产生透明圈直径较大的菌株有一株,给该菌命名为Tibet-YD5000-3.Tibet-YD5000-3菌落为橙黄色,圆形边缘整齐,菌落表面为低凸面.革兰氏染色表明Tibet-YD5000-3为杆状革兰氏阴性菌.他们结论是纤维素是地球上最丰富而可再生的生物聚合物。
经初步统计，已发现的具有降解纤维素能力的微生物有近200 种，分布在真菌、细菌和放线菌中。
现今分泌降解纤维素酶微生物的研究主要集中在陆生菌，且集中在丝状真菌的研究上，对海洋菌的研究较少[8]。
在很多平板降解圈直接分离法分离CMCase 菌株的方法中，以刚果红法为最好。
其它的方法有的受底物来源的限制，有的灵敏度低需培养较长时间，有的则因杀死菌体而需用影印移植，这就造成很多不便。
运用CMC平板、透明圈法和滤纸崩解法从青藏高原牦牛粪中分离到可产生胞外纤维素酶的黄杆菌属.菌株Tibet-YD5000-3.实验表明, Tibet-YD5000-3最适生长温度为20℃,最适生长pH值为8.0.Tibet-YD5000-3菌株最适产酶温度25℃,最适产酶pH值为8.0.Tibet-YD5000-3所产纤维素酶反应最适pH值为8.0,最适反应温度30℃,经测定该菌株最适培养条件、酶最适反应条件下测得纤维素酶活为12 U/mL,具有进一步开发应用的前景.目前对黄杆菌属细菌的研究相对较少,最近的研究发现,该属细菌具有产褐藻酸酶等活性,尚未发现该属细菌具有产纤维素酶活性,我们的研究首次分离到一株产胞外纤维素酶的黄杆菌属菌株Tibet-YD5000-3,有必要对该细菌的纤维素酶基因进行分离鉴定和更深入地研究[9]。
在王全，李术娜，李红亚，雷白时，陈妍，张立静，朱宝成（河北农业大学生命科学学院，河北保定071001）的产芽孢纤维素降解细菌XN-13 菌株筛选及酶活力测定。
他们试验的时间与地点：试验于2008 年在河北农业大学生命科学学院制药工程系微生物研究室进行。
他们使用的实验材料：新鲜牛粪，取自河北农大牧场健康奶牛直肠或粪便。
他们配制的培养基：NA培养基、NB培养基、CMC-Na 培养基、刚果红纤维素钠培养基见《微生物学实验》。
生理生化鉴定培养基及试剂见《常见细菌系统鉴定手册》。
研究人员使用的试剂是0.05 mol/L 醋酸-醋酸钠缓冲液；3,5-二硝基水杨酸显色液（DNS）；0.5%羧甲基纤维素钠溶液；0.2 mg/ml纤维素酶；2 mol/L盐酸溶液；72%硫酸溶液；中性洗涤液。
他们使用的方法：（1）取新鲜牛粪10.0 g 于试管中，在水浴锅内80 ℃水浴10 min，杀死菌体。
（2）称取5.0 g 处理过的牛粪，于150 ml NB培养基中170 r/min，37 ℃培养48 h。
将培养后的发酵液进行梯度稀释，依次稀释为10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。
分别取稀释到10-4、10-5、10-6的发酵液20~30 μl到刚果红纤维素钠平板中，三角刮涂布，37℃恒温箱中倒置培养48 h。
（3）观察平板，标记出圈的菌种、测量水解圈直径并记录试验结果。
复筛初筛所得菌株在液体发酵培养基中进行发酵，考察发酵代谢产物的降解活性。
一方面按初筛方法考察发酵上清液的产酶能力；一方面定量测定发酵上清液酶活。
将初筛得到的菌株扩培，转接到NB培养基上，置于37 ℃恒温培养24 h 以活化菌株。
将活化后的菌株接种至复筛液体发酵培养液中，37 ℃静置培养48 h后，以10 000 r/min，4 ℃离心5 min，取上清液点样于刚果红平板的微孔，每孔点样100 μl。
37 ℃避光培养5天后观察并记录脱色圈的有无及大小。
他们做的纤维素酶活力的测定：（1）CMC酶活力测定。
酶活力（U/ml）=OD×H×N×2×1000/30。
是H—标准曲线系数，N—酶液稀释倍数，2—换算成每毫升酶液，1000—葡萄糖毫克数换算成微克数。
精确称取分析纯无水葡萄糖100 mg，溶于蒸馏水中，定容至100 ml。
将初筛的菌种分别接种于不含葡萄糖的NB培养基中170r/min，37 ℃培养48 h。
分别吸取各个菌种的发酵液1 ml 于EP 管中，10 000 r/min离心10 min后上清液即为粗酶液。
在试管中加入1.0 ml 0.5%羧甲基纤维素钠溶液，1.0 ml 0.2 mg/ml 纤维素酶液，于50 ℃反应30 min 后，加入DNS试剂终止反应，沸水浴5 min，于550 nm比色并记录实验结果。
以光密度为纵坐标，含糖量为横坐标，绘制标准曲线。
他们做的菌株降解能力测定：取1.0000 g 样品置于烧杯中，加入2.0 mol/L HCl，70 ml 之后放入高压蒸汽灭菌锅，100 ℃保温50 min。